MATLAB电路仿真PPT文档格式.ppt

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的影响。

4.1用MATLAB和Simulink分别进行电路仿真均可实现，在实现过程中和仿真结果输出时，分别有各自的优缺点。

例4-1，方法一、方法一、MATLAB仿真：

仿真：

clear;

V=40;

R=5;

Ra=25;

Rb=100;

Rc=125;

Rd=40;

Re=37.5;

R1=（Rb*Rc）/（Ra+Rb+Rc）;

R2=（Rc*Ra）/（Ra+Rb+Rc）;

R3=（Ra*Rb）/（Ra+Rb+Rc）;

Req=R+R1+1/（1/（R2+Re）+1/（R3+Rd）;

i=V/Req方法二：

直接在Simulink内构建仿真模型用四种模块：

SerialRLCBranch模块模块CurrentMeasurement模块Display模块，输出测量的结果。

模块，输出测量的结果。

位于Simulink节点下的Sinks模块库中。

按照参数调制表设置参数,将各个模块用信号现连接起来。

总结：

用M文件实现电路仿真的一般步骤：

1.分析仿真对象；

2.确定仿真思路；

3.建立仿真模型；

4.根据模型写出仿真程序；

5.运行后得到输出结果。

采用Simulink可以直接搭建仿真模型。

两者对比：

用MATLAB实现电路仿真较繁琐，但是有助于深刻理解和深入研究电路系统。

用Simulink实现电路仿真非常直观、高效。

可以快速得到仿真结果。

4.1.2PowerSystemBlock模块集及powerlib窗口Powerlib窗口：

ElectricalSources模块库：

Elements模块库：

四类24个模块，线性及非线性电路网络元件模块。

PowerElectronics模块：

2类Machines模块：

四类Connectors模块库：

2类10个模块。

Measurements模块库：

Extras模块库：

Simpower模块库的扩充模块Demos链接：

Powergui模块：

用户界面工具用于分析仿真模型中所用PowerSystemBlockets模块库的子模块的状态。

通过它可以观察到被测电流和电压的恒稳态，以及电路的状态变量（如电感的电流和电容的电压）。

4.2一般电路仿真4.2.1动态电路仿真动态电路仿真例例4-2.分析：

先是分析：

先是40V的电压源给电容反向充电，的电压源给电容反向充电，然后开关动作后，用然后开关动作后，用90V的电压源给电容的电压源给电容正向充电。

正向充电。

4.2一般电路仿真4.2.1动态电路仿真动态电路仿真两个Break模块，0开，1关。

2.RLC电路的响应直流电流源在模块中没有，用电压控制电流源来代替直流电流源。

叠加定理定理内容：

在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中。

每一元件的分流或电压可以看做成每一独立源单独作用于电路时，在该元件上所产生的电流和电压的代数和。

上次课内容回顾上次课内容回顾用M文件实现电路仿真的一般步骤：

5.1.2正弦稳态电路仿真正弦稳态电路仿真1.一般正弦稳态电路仿真一般正弦稳态电路仿真什么叫稳态电路？

什么叫稳态电路？

电路的工作状态分两种：

一种是稳定状态、一种是暂电路的工作状态分两种：

一种是稳定状态、一种是暂时状态或叫暂态。

在具有时状态或叫暂态。

在具有电容电容、电感电感的电路中，当电的电路中，当电路的工作条件发生变化时，由于储能元件储的能量的路的工作条件发生变化时，由于储能元件储的能量的变化，电路将从原来的稳定状态经历一定时间变换到变化，电路将从原来的稳定状态经历一定时间变换到新的稳定状态，这一变换过程称为过渡过程，电路的新的稳定状态，这一变换过程称为过渡过程，电路的过渡过程通常是很短的，所以又称暂态过程。

过渡过程通常是很短的，所以又称暂态过程。

根据电路的激励（电路中发生电流、电压的起因）根据电路的激励（电路中发生电流、电压的起因）通过对电路的暂态分析来得到电路的响应（受激励的通过对电路的暂态分析来得到电路的响应（受激励的作用在电路中所引起的电流与电压称为响应），由于作用在电路中所引起的电流与电压称为响应），由于激励和响应都是时间的函数，所以这种分析有叫时域激励和响应都是时间的函数，所以这种分析有叫时域分析。

分析。

例4-4已知：

已知：

C10.5F，R2R32，L41H，Us10cost，Is（t）5cos2t。

求。

求bd两点之间的电压。

两点之间的电压。

若用编写M文件的方法；

则严格按照步骤来思考！

建立模型是关键w=1,2;

%按输入信号的频率将信号分类Us=10,0;

%cost和cos2t输入电压峰值分别为10v,0vIs=0,5;

%cost和cos2t输入电流峰值分别为0v,5vZ1=1./（0.5*w*j）;

%电容在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Z4=1*w*j;

%电感在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Z2=2,2;

%电阻2在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Z3=2,2;

%电阻3在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Uoc=（Z2./（Z1+Z2）-Z4./（Z3+Z4）.*Us;

%电压源在bd点产生的等效电压Zeq=Z3.*Z4./（Z3+Z4）+Z1.*Z2./（Z1+Z2）;

%计算等效电阻U=Is.*Zeq+Uoc%bd两点间电压值disp（wUmphi）%显示结果disp（w,abs（U）,angle（U）*180/pi）wUmphi1.00003.1623-18.43492.00007.0711-8.1301写出U（t）的表达式为：

Ut=3.1623cos（t-18.4349）+7.0711cos（2t-8.1301）?

wUmphi1.00003.1623-18.43492.00007.0711-8.1301写出U（t）的表达式为：

Ut=3.1623*cos（t-18.4349）+7.0711*cos（2*t-8.1301）wUmphi1.00003.1623-18.43492.00007.0711-8.1301例4-4利用Simulink直接搭建模型难点在于查找对应的模块和参数设置；

分析电路的结构与元器件；

电源的参数设置；

尤其注意频率的计算公式；

电压测量模块的选中；

Scope模块的选中及其参数设置；

RLCBranch的正确选择；

仿真参数的调整0-20s的仿真时间。

例4-4利用Simulink直接搭建模型仿真结果如下2.含有受控源的正弦稳态电路受控电流源或者受控电压源有现成的模块；

控制信号的正确引入是关键和难点；

例4-5仿真结果如下3.带有磁耦合线圈的正弦稳态电路见教材例4-6：

分析所需simulink模块：

此处需要磁耦合线圈的模型，即MutualInductance模块；

参数的正确配置是关键。

Ground模块的选择；

搭建Simulink仿真模型仿真结果如下：

5.1.3Powergui模块在电路仿真中的应用模块的位置Powergui模块功能主要用于分析子模块的状态；

观测被测量电压或电流的恒稳态，观测电路的状态变量（电感的电流或电容的电压）例4-7Hidemessageduringanalysis设置模型内的模块在设置模型内的模块在仿真分析时，是否隐仿真分析时，是否隐藏信息；

藏信息；

Phasorsimulation仿真的基准频率；

仿真的基准频率；

需与模型中某个电压需与模型中某个电压源或电流源模块频率源或电流源模块频率相符合，否则报错。

相符合，否则报错。

Hidemessageduringanalysis设置模型内的模块在设置模型内的模块在仿真分析时，是否隐仿真分析时，是否隐藏信息；

用户对话框阶段小结M文件仿真的一般步骤；

Simulink电路仿真的方法；

Powergui模块的使用方法；

5.2功率电子系统的仿真本节主要介绍功率电子模块的应用位于PowerElectronics模块库中；

5.2.1Diode模块位于powerelectronics子模块库中；

它模拟了一个半导体器件，该器件由加于其两端的电压值及通过其的电流值控制。

参数设置例4-8含有二极管的电路仿真5.2.2IGBT模块绝缘栅型双极性三极管；

该器件由由一个门信号进行控制；

C为信号输入端；

g为控制信号输入端；

E为信号输出端；

m端是通过IGBT的电流Ic和IGBT模块两端的电压值Vce；

如果C和E之间电压为正，且大于Vf，则当g的输入信号为正时，IGBT模块导通；

当g的输入信号为0时，IGBT模块关闭。

如果C和E之间的电压为负，则IGBT处于关闭状态；

许多实际的IGBT具有方向阻挡电流的能力，因此在反向导通时，它们常常当做反平行二极管。

参数设置仿真结果模拟电路仿真总结：

利用M文件仿真的方法；

利用模型文件仿真的方法；

Diode和IGBT模块的使用方法；